任务调度方法、设备、存储介质及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及边缘计算技术领域，公开了一种任务调度方法、设备、存储介质及装置，该方法包括：在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，获取调度参考信息，根据调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案，通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对任务卸载方案进行优化，基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度；由于本发明专利技术中设计了基于贪婪搜索和变邻域搜索的任务调度策略，在基于边缘协同的复杂网络环境下对任务序列进行任务卸载调度，以最小化任务完工时间为优化目标，考虑边缘服务器之间的协同，从而能够充分利用边缘服务器的资源，提高任务的执行效率。提高任务的执行效率。提高任务的执行效率。

【技术实现步骤摘要】
任务调度方法、设备、存储介质及装置


[0001]本专利技术涉及边缘计算
，尤其涉及一种任务调度方法、设备、存储介质及装置。

技术介绍

[0002]移动设备的普及和物联网的发展给公众带来了资源密集型和延迟敏感型的移动应用，比如目标识别、增强现实等。因为将该类型应用卸载至中心云执行在广域网场景下无法预测时延，难以保证延迟敏感型应用的服务质量；同时，根据预测，移动数据的增长速度将远远超过中央云的处理能力。移动边缘计算已经成为解决上述问题的一个重要的解决方案。移动边缘计算通过服务缓存在网络边缘处理相应的计算任务，从而降低移动设备时延。相比于具有弹性资源能力的移动云计算，移动边缘计算的主要限制在于边缘节点是资源受限的。在不考虑边缘节点协同的场景下，容易造成边缘端资源的低度利用，边缘节点之间的协同能够提高边缘服务器的资源利用率，而在此应用场景下如何对移动设备上的任务进行调度优化成为一项挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种任务调度方法、设备、存储介质及装置，旨在解决在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，如何对移动设备上的任务进行调度优化的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种任务调度方法，所述任务调度方法包括以下步骤：
[0005]在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，获取调度参考信息；
[0006]根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案；
[0007]通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对所述任务卸载方案进行优化；
[0008]基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度。
[0009]可选地，所述根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案，包括：
[0010]在满足租用数据中心的预算约束以及MEC服务器的资源约束的条件下，遍历所述任务序列，根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成所述任务序列中的每个任务的卸载决策变量；
[0011]在完成对所述任务序列的遍历后，根据所述卸载决策变量生成所述任务卸载方案。
[0012]可选地，所述在满足租用数据中心的预算约束以及MEC服务器的资源约束的条件下，遍历所述任务序列，根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成所述任务序列中的每个任务的卸载决策变量，包括：
[0013]遍历所述任务序列，并计算遍历到的任务对应的预算约束；
[0014]计算将所述任务外包给数据中心时的费用，并判断所述费用是否满足所述预算约束；
[0015]在所述费用满足预算约束时，根据所述调度参考信息计算将所述任务传输到所述数据中心上执行的当前任务最大完工时间；
[0016]计算所述任务在先到达的MEC服务器的资源占用情况，判断所述资源占用情况是否满足先到达的MEC资源限制；
[0017]在所述资源占用情况满足先到达的MEC资源限制时，根据所述调度参考信息计算将所述任务卸载至先到达MEC服务器执行的当前任务最大完工时间；
[0018]通过比较将所述任务传输到所述数据中心上执行的当前任务最大完工时间和将所述任务卸载至先到达MEC服务器执行的当前任务最大完工时间生成所述任务的卸载决策变量。
[0019]可选地，所述计算所述任务在先到达的MEC服务器的资源占用情况，判断所述资源占用情况是否满足先到达的MEC资源限制之后，还包括：
[0020]在所述资源占用情况不满足先到达的MEC资源限制时，将所述任务卸载至相邻MEC服务器；
[0021]判断是否存在满足MEC资源限制的相邻MEC服务器；
[0022]若存在，则计算将所述任务卸载至相邻MEC服务器执行的当前任务最大完工时间；
[0023]通过比较将所述任务传输到所述数据中心上执行的当前任务最大完工时间和将所述任务卸载至相邻MEC服务器执行的当前任务最大完工时间生成所述任务的卸载决策变量。
[0024]可选地，所述通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对所述任务卸载方案进行优化，包括：
[0025]将所述任务卸载方案作为初始解，并定义第一邻域作为扰动算子，定义第二邻域用于搜索解；
[0026]通过所述扰动算子对所述初始解进行扰动，并通过所述第二邻域结构进行搜索，对所述任务卸载方案进行优化。
[0027]可选地，所述第一邻域对应的领域动作为区间反转算子，所述区间反转算子通过对任务序列进行反转获得新任务序列。
[0028]可选地，所述基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度，包括：
[0029]基于优化后任务卸载方案将任务序列中的一部分任务卸载至MEC服务器执行；
[0030]基于优化后任务卸载方案将任务序列中的一部分任务外包至数据中心执行。
[0031]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种任务调度设备，所述任务调度设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的任务调度程序，所述任务调度程序配置为实现如上文所述的任务调度方法。
[0032]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有任务调度程序，所述任务调度程序被处理器执行时实现如上文所述的任务调度方法。
[0033]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种任务调度装置，所述任务调度装置包括：信息获取模块、方案生成模块、方案优化模块以及任务调度模块；
[0034]所述信息获取模块，用于在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，获取调度参考信息；
[0035]所述方案生成模块，用于根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案；
[0036]所述方案优化模块，用于通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对所述任务卸载方案进行优化；
[0037]所述任务调度模块，用于基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度。
[0038]在本专利技术中，公开了在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，获取调度参考信息，根据调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案，通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对任务卸载方案进行优化，基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度；由于本专利技术中在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，设计了基于贪婪搜索和变邻域搜索的任务调度策略，在基于边缘协同的复杂网络环境下对任务序列进行任务卸载调度，以最小化任务完工时间为优化目标，考虑边缘服务器之间的协同，从而能够充分利用边缘服务器的资源，提高任务的执行效率。
附图说明
[0039]图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的任务调度设备的结构示意图；
[0040]图2为本专利技术任务调度方法第一实施例的流程示意图；
[0041]图3为本专利技术任务调度方法第二实施例的流程示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种任务调度方法，其特征在于，所述任务调度方法包括：在多边缘服务器多设备，且考虑边缘协同的移动边缘计算环境下，获取调度参考信息；根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案；通过基于变邻域搜索的启发式调度算法对所述任务卸载方案进行优化；基于优化后任务卸载方案对任务序列进行任务卸载调度。2.如权利要求1所述的任务调度方法，其特征在于，所述根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成任务卸载方案，包括：在满足租用数据中心的预算约束以及MEC服务器的资源约束的条件下，遍历所述任务序列，根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成所述任务序列中的每个任务的卸载决策变量；在完成对所述任务序列的遍历后，根据所述卸载决策变量生成所述任务卸载方案。3.如权利要求2所述的任务调度方法，其特征在于，所述在满足租用数据中心的预算约束以及MEC服务器的资源约束的条件下，遍历所述任务序列，根据所述调度参考信息及基于贪婪搜索的任务卸载调度算法生成所述任务序列中的每个任务的卸载决策变量，包括：遍历所述任务序列，并计算遍历到的任务对应的预算约束；计算将所述任务外包给数据中心时的费用，并判断所述费用是否满足所述预算约束；在所述费用满足预算约束时，根据所述调度参考信息计算将所述任务传输到所述数据中心上执行的当前任务最大完工时间；计算所述任务在先到达的MEC服务器的资源占用情况，判断所述资源占用情况是否满足先到达的MEC资源限制；在所述资源占用情况满足先到达的MEC资源限制时，根据所述调度参考信息计算将所述任务卸载至先到达MEC服务器执行的当前任务最大完工时间；通过比较将所述任务传输到所述数据中心上执行的当前任务最大完工时间和将所述任务卸载至先到达MEC服务器执行的当前任务最大完工时间生成所述任务的卸载决策变量。4.如权利要求3所述的任务调度方法，其特征在于，所述计算所述任务在先到达的MEC服务器的资源占用情况，判断所述资源占用情况是否满足先到达的MEC资源限制之后，还包括：在所述资源占用情况不满足先到达的MEC资源限制时，将所述任务卸载至相邻MEC服务器；判断是否存在满...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天文，杨光，王玉申，杨凯，张国强，郑长岭，胡仁龙，姚洁，
申请(专利权)人：中国移动通信集团江苏有限公司中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：